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AGROCIENCIA VOLUMEN 36, NÚMERO 4, JULIO-AGOSTO 2002
pre-imbibir semillas en una solución que contiene un
agente osmótico inerte como lo es el polietilén glicol
(PEG), el cual reduce la disponibilidad de agua. Las células en las semillas pueden reactivar su metabolismo,
pero el proceso germinativo, definido como el
brotamiento radicular, no ocurre. El efecto benéfico del
OSMA se manifiesta en forma de una germinación rápida y uniforme después de la remoción del PEG
(Heydecker y Coolbear, 1977; Bradford, 1986).
Las condiciones para osmoacondicionar semillas varían de acuerdo con la especie vegetal que corresponda.
El maíz (Zea mays L.), una semilla monocotiledónea, requiere un potencial osmótico de -1.7 MPa (de hecho, en
un rango de -1.7 a -2.0 MPa se logra un OSMA estable;
Cruz- García et al., 1995), mientras que una semilla
dicotiledónea como el frijol (Phaseolus vulgaris L.) requiere un potencial osmótico cercano a -1.0 MPa; un
potencial más negativo reduce considerablemente la viabilidad de las semillas de frijol (Sánchez Jiménez et al.,
1997). Bajo condiciones apropiadas, las semillas de maíz
y frijol pueden permanecer en la solución osmótica inerte hasta por dos semanas sin pérdida aparente de los beneficios adquiridos durante el OSMA.
Las semillas se encuentran en un estado metabólicamente activo en condiciones de OSMA. La síntesis de
proteínas y ARN se detecta unas pocas horas después de
la imbibición en PEG y esta síntesis puede continuar por
varios días (Bray et al., 1989; Davison y Bray, 1991;
Dell’Aquila y Spada, 1992; Cruz-García et al., 1995).
Un bajo nivel de síntesis de ADN también se detecta y
éste se ha considerado como de tipo reparativo u organelar
(Coolbear y Grierson, 1979; Ashraf y Bray, 1993; CruzGarcía et al., 1995). Adicionalmente, existe evidencia de
duplicación del ADN en semillas de diferentes especies
(Bino et al., 1992; Lanteri et al., 1993). La germinación
post-OSMA de semillas de poro (Allium porrum L.) , maíz
y frijol causa una rápida activación de la duplicación del
ADN y de la división celular y esto ocurre horas antes de
cuando sucede durante la germinación no estimulada de
este tipo de semillas (Ashraf y Bray, 1993; Cruz-García
et al., 1995; Sánchez- Jiménez et al., 1997).
Durante los procesos de desarrollo y maduración,
cuando ocurre la desecación natural, las semillas acumulan transcritos y proteínas en una concentración relativamente alta; por esta razón, las proteínas encontradas fueron denominadas “Abundantes en Embriogénesis Tardía”
(Late Embriogenesis Abundant o LEA) y a los genes correspondientes, genes lea (Bewley y Black, 1994). Estas
proteínas no sólo se acumulan durante la última etapa en
la formación de la semilla (Galau et al., 1986; Baker et
al., 1988; Bray, 1993), sino que también se encuentran
en tejidos vegetativos en respuesta a la deshidratación y,
Conditions for osmopriming seeds vary according to the
type of plant species. Maize (Zea mays L.), a
monocotiledoneous seed, requires an osmotic potential
of -1.7 MPa (stable osmopriming can be achieved in the
range of -1.7 to -2.0 MPa; Cruz García et al., 1995),
while dicotiledoneous seeds as common beans (Phaseolus
vulgaris L.) require an osmotic potential close to -1.0
MPa, since a more negative osmotic potential importantly
reduces bean seeds viability (Sánchez Jiménez et al.,
1997). Under the appropriate conditions, maize and bean
seeds can remain in the inert osmotic solution for at least
two weeks without any apparent loss of the benefits
acquired by osmopriming.
During osmopriming seeds are in a metabolically
active stage. Protein and RNA synthesis can be detected
within a few hours after imbibition in the PEG solution
and this synthesis may continue for several days (Bray et
al., 1989; Davison and Bray, 1991; Dell’Aquila and
Spada, 1992; Cruz García et al., 1995). A low level DNA
synthesis can also be detected during osmopriming and
this has been regarded as of organellar or repair type
(Coolbear and Grierson, 1979; Ashraf and Bray, 1993;
Cruz García et al., 1995). Besides, evidence of some
replicative DNA synthesis has also been reported (Bino
et al., 1992; Lanteri et al., 1993) in different seeds. In
leak, maize an common beans germination, postosmopriming rapidly triggers DNA replication and cell
division and this occurs hours before this takes place under
non-stimulated germination conditions (Ashraf and Bray,
1993; Cruz García et al., 1995; Sánchez Jiménez et al.,
1997).
During development and maturation, when natural
desiccation takes place, seeds accumulate transcripts and
proteins at a relatively high concentration; for this reason,
when first found, proteins were named Late
Embryogenesis Abundant (LEA) proteins (Bewley and
Black, 1994). These proteins not only accumulate during
the last stage of seed formation (Galau et al., 1986; Baker
et al., 1988; Bray, 1993), but also in vegetative tissues in
response to dehydration or upon exogenous application
of abscisic acid (ABA) (Galau et al, 1986; Mundy and
Chua, 1988; Harada et al., 1989; Ingram and Bartels,
1996; Close, 1997). Lea proteins have been grouped into
at least six families on the basis of sequence similarity
(Ingram and Bartels, 1996; Colmenero-Flores et al.,
1997). Although significant similarity has not been
detected among members of the different classes, an
unifying and outstanding feature of these proteins is their
high hydrophilicity and high percentage of glycine
residues (Baker et al., 1988; Dure, 1993). Lea protein
families have been identified in a wide range of plant
species, to the extent that they can be considered
ubiquitous throughout the plant kingdom (Ingram and
Bartels, 1996; Close, 1997). Although a precise function